矿井开拓基础知识
采煤概论——井田开拓复习题及解答
采煤概论——井田开拓复习题及解答(总8页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--一、名词解释01、井田——划归一个矿井开采的那部分煤田。
02、矿区——由一个机构所管辖的若干相邻矿井的总称(统一规划和开发的煤田或其中的一部分)。
03、井型——矿井的设计生产能力(Mt/a)。
04、阶段——沿煤层倾斜、按一定标高将井田划分为若干长条形部分，每一个长条形部分为一个阶段。
05、开采水平——布置有井底车场和主要运输大巷的水平。
06、采区——在阶段范围内，沿走向把阶段划分为若干块段，每一块段称为一个采区。
07、分段——在阶段范围内，沿煤层倾斜将阶段划分的若干适合于布置一个采煤工作面的走向长条部分，每一个走向长条部分称为一个分段（也叫小阶段）。
08、分带——在阶段范围内，沿煤层走向将阶段划分的若干适合于布置一个采煤工作面的倾斜长条部分，每一个倾斜长条部分称为一个分带或条带。
09、盘区——开采近水平煤层时，一般是在井田倾斜的适当位置沿煤层主要延展方向布置运输大巷，在运输大巷上下两侧划分成若干部分，每一部分称为一个盘区。
10、区段——在采区或盘区范围内，沿煤层倾斜将采区或盘区划分为若干适合于布置一个采煤工作面的长条部分，每一个长条部分称为一个区段。
11、井田开拓（矿井开拓）——在井田内从地面开凿一系列井巷进入煤层，包括矿井主要巷道的布置与施工。
12、井田开拓方式（矿井开拓方式）——矿井主要巷道在井田内的总体布置方式。
13、主井——担负矿井煤炭提升或运输任务的井硐。
14、副井——担负人员、材料、设备和排矸等辅助提升或运输任务的井硐。
15、井巷——在煤层或岩层中所开凿的一切空硐。
16、硐室——长度较小、断面相对较大的特殊巷道。
17、开拓巷道——为全矿井、一个水平或两个以上采区服务的巷道。
18、准备巷道——为一个采区或两个以上采煤工作面服务的巷道。
19、回采巷道——为一个采煤工作面服务的巷道。
煤矿开采基本知识
正断层 逆断层
平移（推）断层
压性断层 根据受力性质分张 剪性 性断 (扭层性)断层
复合型断层
3、裂隙
裂隙又称为节理，指沿断裂面两侧没有发生 明显位移的断裂。
原生裂隙
根据成因次生裂隙构造裂隙张剪裂裂隙隙
非构造裂隙
三、陷落柱
岩溶陷落柱是煤系地层下部可溶性岩石在地 下水和重力作用下所产生的塌陷现象。
一、木棚子
二、金属支架
三、锚杆支护
锚杆的种类较多：
金属锚杆
木锚杆
竹锚杆
树脂锚杆
钢筋或钢丝绳砂浆锚杆
第五节 巷道掘进的辅助工序
一、通风工作 二、排水 三、辅轨 四、测量工作
局部通风机通风
第五章 采煤方法
采煤方法主要分为： 露天开采 井工开采 水力采煤 其它（煤炭汽化、液化等）
大型矿井：生产能力为 120万T/a、150万T/a、 180万T/a、240万T/a、300万T/a、400万T/a、 500万T/a及以上的矿井，300万T/a及其以上的矿 井又称特大型矿井。
中型矿井：生产能力为45万T/a、60万T/a、90万 T/a
小型矿井：生产能力为9万T/a、15万T/a、21万 T/a、30万T/a。
我国国有煤矿多为大、中型矿井；地方煤矿多为中 小型矿井；乡镇煤矿多是小煤窑，年产量在多小于 3万T/a。
第三节 矿井生产系统
（一）开拓巷道
1、井筒和平峒 2、井底车场 3、回风井 4、石门 5、运输大巷 6、回风大巷
（二）准备巷道
1、采区车场 2、采区煤仓 3、采区上山 4、采区下山
煤矿开采课程总复习
煤矿开采课程总复习第⼀章井⽥开拓基本知识1、井⽥：划规⼀个矿井开采的那⼀部分煤⽥。
2、⽯门：⽆直接地⾯出⼝，于煤层⾛向垂直或斜交，⽔平岩⽯巷道。
3、简述矿井巷道按其作⽤和服务范围分为哪⼏类？说明各类巷道的含义并各举例说明。
答：①开拓巷道：为全矿井、⼀个⽔平或若⼲个采区服务的巷道，如井底车场、阶段运输⽯门、运输⼤巷。
②准备巷道：为⼀个采区或多个区段服务的巷道，如采区上下⼭、采区车场、采区硐室。
③回采巷道：仅为⼀个采煤⼯作⾯服务的巷道，如开切眼、区段运输（回风）巷等。
4、阶段：在井⽥范围内，沿煤层倾斜⽅向，按⼀定标⾼将煤层划分为若⼲平⾏于⾛向的长条形，每⼀个长条形叫⼀个阶段。
5、开采⽔平（简称⽔平）：布置有井底车场、主要阶段运输⼤巷，并担负全阶段运输任务的⽔平。
6、采区：阶段内沿⾛向⽅向划分的具有独⽴⽣产系统的开采块段。
7、区段：采区内沿倾斜⽅向划分的开采块段。
8、带区：在阶段内沿煤层⾛向划分为若⼲个具有独⽴⽣产系统的开采块段。
9、简述煤层按倾⾓如何分类？答：近⽔平煤层：<8度；缓倾斜煤层：8~25度；倾斜煤层：25~45度；急倾斜煤层：>45度。
11、简述煤层按厚度如何分类？答：薄煤层：<1.3m；中厚煤层：1.3~3.5m；厚煤层：3.5~8.0m；特厚煤层：>8.0m。
12、采区采出率：采区⼯业储量中，设计或实际采出的那部分储量占采区⼯业储量的百分数。
13、我国对不同厚度的煤层的采出率有何要求？答：煤层厚不⼩于75% ，中厚煤层不⼩于80% ，薄煤层不⼩于85%。
第⼆章井⽥开拓⽅式1、何谓井⽥开拓？井⽥开拓⽅式按井硐形式不同分为哪⼏⼤类？答；井⽥开拓：由地表进⼊煤层为开采⽔平服务所进⾏的井巷布置和开掘⼯程。
按井硐形式不同分为：1）⽴井开拓；2）斜井开拓；3）平硐开拓；4）综合开拓。
2、井⽥开拓⽅式：开拓巷道在井⽥内的总体布置⽅式。
3、矿井开拓主要研究和解决哪些基本问题？答：（1）确定井筒形式、数⽬、位置及配置；（2）确定阶段数⽬、开采⽔平数⽬、位置；（3）确定⼤巷数⽬、位置及井底车场形式；（4）确定矿井开采程序、做好⽔平的接替；（5）开拓延深、技术改造；（6）确定通风、运输和供电。
矿矿井生产概况矿井开拓知识
第一节 矿井生产概况
二、 矿井巷道 为了进行矿井开采，在地下开掘的井筒、巷道和硐
室的总称。 （一）按空间位置和形状可分为：
1. 垂直巷道－立井、暗立井、溜井 2．倾斜巷道－斜井、暗斜井、上山、下山 3．水平巷道－平硐、石门、煤门、平巷
第一节 矿井生产概况
到贬谪的除了范仲淹和滕子京之外，还有范仲淹改革的另一位支持者——北宋大文学家、史学家欧阳修。他于庆历五年被贬谪到滁州，也就是今天的安徽省滁州市。也是在此期间，欧阳修在滁州留下了不逊
1－垂直划分；2－水平划分；3－以断层为界
作业：
1. 解释煤田和井田的概念。 2. 说明下列井巷名称： （1）立井、暗立井 （2）斜井、暗斜井 （3）平硐、岩石平巷、岩门 （4）采区上山、采区下山 3. 煤田划分为井田要考虑哪些主要因素？ 4. 试述井田境界的划分方法。
第三节 井田内再划分
一、井田划分阶段 1．阶段划分及特征 （1）阶段概念：在井田范围内，沿煤层倾斜方向， 按一定标高把煤层划分为若干个平行于走向的长条 部分，每个长条部分具有独立的生产系统，称之为 一个阶段。
第三节 井田内再划分
2、水平和开采水平的概念 通常将设有井底车场、阶段运输大巷并且担负全阶
段运输任务的水平，称“开采水平”简称“水平”。 阶段与水平联系和区别： 阶段——井田一部分，强调开采范围和储量 水平——强调巷道布置 二者联系是用水平上的巷道开采阶段内的煤炭资源 根据煤层赋存条件和井田范围，一个井田可用一个
以一定标高煤层底板等高线为界，并沿该煤层底板 等高线留置边界煤柱，这种方法称作水平划分。 （三）按煤组划分
按煤层（组）间距的大小来划分矿界，把煤层间距 较小的相信煤层划归一个矿井开采，把层间距较大 的煤层煤层（组）划归另一个矿井开采。
井巷 基础知识
第一章基础知识一、矿井开拓方式在规划的井田范围内，根据精查地质报告及其他补充资料，认真研究井巷工程如何深入地下或进入煤置，为煤层的开采打通道路。
包括确定主、副、风井的井筒位置、井筒形式、井筒数目、井筒深度（或长度）、井下大巷的布置、采煤方式的选择、采区的划分、通风安全、提升运输等。
由于各井田的地质条件、煤层的埋藏深度、地形地貌等情况不同，井田的开拓方式也不一样。
开拓方式是以地面与井下主要巷道的连接方式来划分的。
通常分为立井开拓、斜井开拓、平硐开拓、混合开拓四拓四种形式。
1、立井开拓：垂直连接地面与井下主要巷道的井筒开拓方式。
适用于煤层埋藏较深、表土层较厚、条件较复杂，或需要采用特殊方法施工的井筒。
立井开拓适应性强，一般不受煤层厚度、倾角、瓦斯、水等白然条件的影响，提升能力大，机械化程度高，易于白动化控制。
井筒多为圆形断面，地应力分布均匀，结构台理，有效断面大，通风条件好，维护费用低。
立井开拓一般采用主井箕斗提升，副井罐笼提引。
2、斜井开拓：在表土层较薄、水文地质条件简单，煤层赋存较浅的情况下，一般采用斜井开拓。
斜井开拓施工简便，施工设备配备较少，建设快、投资省。
由于倾角可以在一定范围内调整，井口位置和井底位置的机动性和适应性较大。
斜井提升一般采用主井强力胶带或箕斗提引，副井采用串车提升。
在大型及特大型矿井中，主斜井采用强力胶带提升较为普遍。
3、平硐开拓：是在山区利用水平巷道穿过山体进入煤层，实现煤炭开采的一种开拓方式。
4、混合开拓：受地面布置限制，采用单一的开拓方式不能满足要求时，可以采用混合开拓方式。
即立井-斜井、立井-平硐、平硐-斜井等。
二、岩石的坚固性。
1、岩石的坚固性系数。
在矿山开凿掘进中广泛应用的f值，是1909年由俄国普罗托季业利夫教授首先提出岩石坚固性一词，认为岩石坚硬性是表示采掘业难易程度的综台概念，它在各方面的表现是趋于一致的并用岩石坚固性系数f定量地表示岩石坚固性的大小。
岩石的坚固性有别于岩石强度，强度值与某种变形方式(如单轴压缩、拉伸、剪切)相联系，而坚固性反映的是岩石在几种变形方式的组合作用下抵抗破坏的能力。
煤矿开采技术——井田开拓方式
第二章井田开拓方式第一节井田开拓的概念第二节斜井开拓目的要求：1、了解井田开拓方式的概念、分类和原则2、掌握斜井开拓的优缺点及适用条件重点、难点和突破的方法：重点：斜井开拓难点：斜井开拓的使用条件突破方法：1、详细讲解2、边看模型边讲解教学内容和步骤（附后）第一节井田开拓概念一、井田开拓方式的概念井田开拓：由地表进入煤层为开采水平服务所进行的井巷布置和采掘工程称为井田开拓。
矿井开拓方式：矿井井筒形式、开采水平数目及阶段内的布置方式的总称。
二、井田开拓方式的分类1.按井筒形式（1）立井（2）斜井（3）平硐（4）综合2.按阶段内布置方式（1）采区式（2）分段式（3）带区式3.井筒形式+开采水平+阶段内布置方式三、确定井田开拓方式的原则1.合理确定矿井生产能力，井田范围，进行井田内的划分，确定井田开拓方式，井筒数目及位置。
2.选择主要运输大巷布置方式及井底车场形式。
3.确定井筒延伸方式及井田开采顺序。
基本原则：（1）多出煤、早出煤、出好煤、建设高产高效安全生产矿井创造条件，集中，简单。
（2）按《规程》完善通风条件，良好生产条件。
（3）减少煤柱损失，减少巷道维护量，提高矿井采出率。
（4）减少工程量，降低投资，减少建工工期。
（5）新技术机械化、自动化的推广创条件。
（6）考虑煤质、煤种区别。
第二节斜井开拓主、副井均为斜井的开拓方式，称斜井开拓。
一、片盘斜井开拓（斜井多水平分段式开拓）片盘斜井开拓是最简单的开拓方式。
典型的片盘斜井如下图所示,其井下部分有一个下山采区。
井田沿煤层倾向按标高划分为若干个分段,每段相当于采区的一个区段,倾斜长度适于布置一个采煤工作面。
（习惯上称为片盘）1.井巷掘进顺序自地面向下沿煤层开一对斜井,直至第一片盘下20〜30m,在第一片盘上部开片盘甩车场及第一片盘回风巷,在第一片盘下部开片盘甩车场及片盘运输巷,然后,经平或斜石门掘进上煤层的超前平巷及开切眼,即可开始第一片盘的回采。
+400+350+3002.生产系统：采煤系统、运矸系统、通风系统。
第一章_井田开拓的基本知识汇总
（1）分煤层大巷，即在每个煤层设大巷； （2）集中大巷，在煤层群集中设置大巷，通过采区石门与各煤层联系； （3）分组集中大巷，即对煤层群分组，分组中设集中大巷。
第六节 开拓方式的概念及分类
图3－7 开拓方式分类
第六节 开拓方式的概念及分类
图3－8 立井开拓方式
(a)立井单水平上下山式； (b)立井多水平上下山式； (c)立井多水平上山式； (d)立井多水平上山及上下山式混合式 1—主井；2—副井；3—井底车场；4—主要石门；5—开采水平运输大巷
一、井田开拓方式分类
井田开拓方式种类很多，一般可按下列特征分类。
（一）按井筒（硐）形式
按井筒（硐）形式可分为立井开拓、斜井开拓、平硐开拓、综合开拓。
（二）按开采水平数目
按开采水平数目可分为：单水平开拓（井田内只设1个开采水平）；多水 平开拓（井田内设2个及2个以上开采水平）。
第六节 开拓方式的概念及分类
▪ 单水平开拓，多水平开拓
第三节 井田再划分
图3－2 井田划分阶段示意图
第三节 井田再划分
二、井田划分为盘区
▪ 当井田内煤层倾角很小，接近水平时，由于煤层沿倾斜 方向高差很小，没有必要再按标高划分阶段。
▪ 这时，可沿煤层主要延展方向布置主要大巷，将井田分 为两翼，然后以大巷为轴将两翼分成若干适宜开采的块 段，每个块段叫一个盘区。
井田
▪ 由于行政或经济上的原因，往往将 邻近的几个井田划归为一个行政机 构管理，将这邻近的井田合起来称 为矿区。 若干个井田
矿区
井田
矿区
3.矿区
矿区：开发煤田形成的社会区域，称 为矿区。
3.矿区和矿区开发
矿区开发：矿区根据储量、赋存条件、煤炭市场需求
任务3 矿井开拓、准备与回采的概念
●神东大柳塔矿综采面长400米,采高6米， 推进长度6000米，工作面年产1024万吨。
运料系统
运煤系统
通风系统
Zs
三 井田开拓的基本知识
1、井田开拓方式及分类 在井田范围内，为了采煤，从地面向地下开掘一系列巷道进入煤 体，建立矿井提升、运输、通风、排水和动力供应等生产系统，称为 井田开拓。这些用于开拓的井下巷道的形式、数量、位置及其相互联 系和配合称为开拓方式。 （1）井筒（硐）形式 按井筒（硐）形式可分为：立井开拓；斜井开拓；平硐开拓；综 合开拓和多井筒分区域开拓。 （2）开采水平数目 按开采水平数目可分为：单水平开拓；多水平开拓。 （3）开采水平大巷布置方式 按开采水平大巷布置方式可分为：分煤层大巷开拓，即每个煤层设 置大巷；集中大巷开拓，即煤层群集中设置大巷，通过采区石门与各 煤层联系；分组集中大巷开拓，即将煤层群分组，分组中设置集中大 28 巷。
运料系统运煤系统通风系统三井田开拓的基本知识1井田开拓方式及分类在井田范围内为了采煤从地面向地下开掘一系列巷道进入煤体建立矿井提升运输通风排水和动力供应等生产系统称为在井田范围内为了采煤从地面向地下开掘一系列巷道进入煤体建立矿井提升运输通风排水和动力供应等生产系统称为井田开拓
巷道：服务于地下开采，在岩体或矿层中 开凿的不直通地面的水平或倾斜通道。
按用途和装备分
运 输 机 下 山
轨 道 下 山
通 风 下 山
行 人 下 山
联络巷：贯通大巷和顺槽或贯通两个顺槽 的巷道。
溜煤眼：
溜煤小井
溜煤眼
采区煤仓
3、回采巷道 回采巷道是为一个采煤工作面服务的巷道。 主要有以下几种: （1）回风巷道：一般指供采煤工作面回风 和运煤用的巷道。 （2）进风巷道：一般指供采煤工作面进风 和运料用的巷道。 （3）切眼：为布置采面设备，形成生产系 统而掘出的贯通回风与进风的巷道。
煤矿井田开拓方式.
第四节井田开拓方式一、井田开拓基本知识（一）矿井储量、生产能力和服务年限一个煤田的范围很大，面积由数十至数千平方公里，甚至上万平方公里，煤的蕴藏量由几亿到几百亿吨。
通常由几个或几十个矿开采。
划给一个矿井来开采的那部分煤田，叫做井田（或矿田）。
井田的边界多是以自然条件（大断层等）来划分。
井田范围的大小，决定了矿井的储量和开采条件，是建设矿井的基本根据。
矿井储量可分为远景储量和工业储量两类，是确定矿井生产能力的重要因素。
矿井的工业储量减去设计和开采损失，就是矿井的可采储量。
可采储量占工业储量的百分比叫做采出率（也称“回采率” ），矿井采出率应大于 75 ％以上采出率太低，不但浪费了资源，而且减少矿井的服务年限。
矿井可采储量与工业储量、生产能力和服务年限的关系，可用下式表示：Zk=（Zc-P）CZk=A TK式中 Zk ——可采储量，万 t；Zc ——工业储量，万 t ；C ――采区设计回采率，薄煤层（煤厚w 1.3m ）为0.85 ,中厚煤层（煤厚1.3〜3.5m ）为0.80 , 厚煤层（煤厚＞ 3.5m ）为0.75 ;A ――矿井设计生产能力，万t/a ;T ――矿井设计服务年限， a；K ――储量备用系数，一般取 1.2〜1.4。
矿井生产能力，一般指矿井的设计生产能力。
按设计的生产能力大小矿井分为大、中、小三种井型：大型： 1.2、1.5、1.8、2.4、3.0、4.0、5.0、6.0Mt/a 及以上；中型： 0.45 、0.6 、0.9Mt/a ；小型： 0.3 Mt/a 及以下。
矿井服务年限应与矿井生产能力相适应，使它们之间保持一个技术、经济上都比较合理的关系。
《煤炭工业矿井设计规范》（ 2005 年版），对 45 万 t/a 及以上矿井，按不同井型，对矿井的设计服务年限作了相应的规定，中型矿井设计服务年限不小于 40 年， 1.2〜2.4 Mt/a 矿井设计服务年限不小于 50 年，3.0〜5.0 Mt/a 矿井设计服务年限不小于 60 年， 6.0 Mt/a 及以上矿井设计服务年限不小于70 年。
采矿学-第十四 章井田开拓的 基本概念
四、矿井服务年限(T)
1、矿井服务年限：矿井从投产到报废的整个服务期 限。 2、A、T、Zk三者关系 T Z k AK
式中：
T －矿井总的生产时间； K － 储量备用系数，地方小煤矿K＝1.3， 一 般矿井设计 K＝1.4，地质复杂的矿井及矿区 总体设计K＝1.5
考虑K的原因： 1）矿井增产
5)探明的(可研)边际经济基础储量(2M11)：勘查 工作程度己达到勘探阶段的工作程度要求。可 行牲研究表明，当时开釆是不经济的，但接近 盈亏边界，估算的基础储量和可行性评价结果 的可信度高。
6)探明的(预可研)边际经济基础储量(2M21) ： 同(2M11)的差别在于本类型只进行了预可行性 研究，估算的基础储量可信度高，可行性评价 结果的可信度一般。
3)控制的边际经济基础储量(2M22) ：勘查 工作程度己达到详查阶段的工作程度要 求。预可行牲研究表明，当时开釆是不 经济的，但接近盈亏边界，估算的基础 储量可信度较高，可行性评价结果的可 信度一般。
4)控制的次边际经济资源量(2S22) ：勘查工作 程度己达到详查阶段的工作程度要求。预可行 牲研究表明，当时开釆是不经济的，需大幅度 提高矿产品价格或大幅度降低成本后，才能变 成经济的。估算的资源量可信度较高，可行性 评价结果的可信度一般。 5)控制的内蕴经济资源量(332) ：勘查工作程度 己达到详查阶段的工作程度要求。未做可行性 研究或预可行性研究，仅做了概略研究，经济 意义介于经济的至次边界经济的范围内，估算 的资源量可信度较高，可行性评价可信度低。
8、矿井设计可采储量：是指矿井设计资源 /储量减去工业场地和主要井巷煤柱的煤量 后乘以釆区采出率。
Zk =（Zs-P2）C 式中：Zk-矿井设计可采储量 P2-工业场地和主要井巷煤柱损失量 之和；
1-2井田开拓方式
第二章井田开拓方式第一节井田开拓概述一、开拓方式概念1、井田开拓：由地表进入煤层为开采水平服务所进行的井巷布置和采掘工程称为井田开拓。
2、开拓方式：开拓巷道的布置方式，即矿井井筒形式、开采水平数目及阶段内的布置方式的总称。
cm17042．按开采水平的数目（1）单水平开拓（2）多水平开拓3.按开采准备方式（1）上山式：开采水平仅采上山阶段（2）上下山式：开采水平分别开采上山阶段及上山阶段（3）混合式：上山式和上下山式同时使用。
4．按开采水平大巷布置方式（1）分层大巷：每个煤层分别设一条大巷（2）集中大巷：所有煤层共用一条大巷（3）分组集中大巷：分煤组设置大巷图2-1-2 开拓方式分类5．举例：（1）单水平上下山开拓：用在倾角较小（<16°），斜长不大的情况演示：（单水平上下山平面图）（单水平上下山立面图）（2）多水平上山开拓：每个水平服务于上山阶段，α较大，开拓水平多，井巷工程量大，多用于急倾斜煤层；演示：（多水平上山）；（3）多水平上下山开拓：每个水平都服务于上、下山两个阶段，减少工程量，增加下山开采，用于α较小的井田；演示：（多水平上下山）；（4）多水平混合开拓：上部的水平采上山阶段，最下一个水平开采上下山两个阶段。
演示：（多水平混合开拓）三、确定井田开拓方式的原则1、井田开拓解决的问题（1）确定井筒形式、数目及位置，合理选择井筒及工业场地的位置；（2）确定开采水平的数目和位置；（3）布置主要运输大巷布置方式及井底车场形式；（4）确定矿井的开采程序，做好水平接替；（5）确定井筒延伸方式、深部开拓等。
2、基本原则（1）必须贯彻国家有关煤矿安全生产的规定，创造安全、良好的生产条件；（2）合理开发资源，减少资源损失；（3）符合国家产业政策，多出煤、早出煤、出好煤、为建设高产高效、安全生产矿井创造条件；（4）合理集中开拓布署，简化生产系统，避免生产分散；减少工程量，降低投资，减少建工工期；（5）适应当前生产、技术、装备水平，并为新技术机械化、自动化的推广创条件；（6）考虑煤质、煤种及其他有益矿产的综合利用，提高资源的综合利用率。
煤矿开采基本知识
煤矿开采基本知识第一节矿井开拓与生产系统一、矿井开拓方式煤炭资源埋藏在山里或地下，必须从地面开掘一系列的井筒和巷道通达煤层，才能进行资源的开采。
这些井筒和巷道构成矿井开拓系统。
这些井筒和主要巷道在井田内的总体布置方式，称为矿井开拓方式。
通常按井筒形式将矿井开拓划分为立井开拓、斜井开拓、平硐开拓和综合开拓4种方式，如图3-1所示。
图3-1 矿井开拓系统1—平硐； 2—立井； 3—斜井； 4—斜巷1.立井开拓立井开拓是指利用垂直巷道由地面进入地下，并通过一系列巷道通达煤层的开拓方式。
当煤层埋藏较深，表土层厚，瓦斯、水文情况复杂等情况下广泛应用的一种开拓方式。
2.斜井开拓斜井开拓是指利用倾斜巷道由地面进入地下，并通过一系列巷道通达煤层的一种开拓方式。
根据井筒位置和开拓巷道布置方式的不同，可分为片盘斜井和斜井分区式开拓。
当煤炭储量较少时可采用片盘斜井开拓；斜井分区式开拓又分单水平分区式开拓和多水平分区式开拓。
3.平硐开拓平硐开拓是指利用水平巷道从地面进入地下并通过一系列巷道通达煤层的开拓方式。
采用平硐开拓时，一般以一条主平硐担负运煤、出矸、进风、排水、设置管路和行人等任务，在井田上部回风水平开掘回风平硐或回风井。
当煤层赋存位置在较高的山岭、丘陵、沟谷中时可采用平硐开拓。
4.综合开拓综合开拓是指借助于两种或两种以上井筒形式从地面进入地下，并通过一系列巷道通达煤层的开拓方式。
如立井+斜井、平硐+斜井、立井+平硐以及立井+斜井+平硐等开拓方式。
如果只采用单一的井硐形式开拓井田，可能遇到技术上的困难或在经济上不合理，因此要应用两种或两种以上井硐开拓井田。
二、矿井生产系统（一）井下生产系统煤矿井下生产系统主要有采煤系统、掘进系统、运煤系统、通风系统、运料排矸系统、排水系统、动力供应系统等。
在煤矿生产过程中这些系统担负提升、运输、通风、排水、人员安全进出、材料设备上下井、矸石出运、供电、供气、供水等任务，生产系统的畅通和安全是矿井安全生产的前提和保证。
第六节矿井开拓延深
一、矿井延深的原则 和要求
1 2 3 4 5
二、矿井开拓延深 方案
方案
(一）直接延深原有井 筒
21
Ⅰ
3 35
Ⅱ
m1 m2 5
优点：利用原有设备、设施、投资少 缺点：延伸时掘进与生产相互影响。
方案
(二）暗井延深
优点：延深与生产互不
干扰，原有井筒提升能 力不降低，暗井的位置 不受限制，可选在对开 采下部煤层有利的位置 上。
m1 m2
21
Ⅰ
3
Ⅱ
3.直接延深+新打暗井结合
特点
延深与生产互不干扰， 施工简单。 增加了运输环节与设备
运输能力降低
主、副井提升能力不均衡，必 须打暗井才能满足新水平时，方 可考虑。
方案
(四）新开一个井筒，延 深一个井筒
m1 m2
4 12
Ⅰ
3
Ⅱ
特点
方案
(五）深部新开立井或斜 井
实例
矿
技术措施
(二）过渡时期的
（1）维护上水平的采区上山为下水平的相应采 区回风；
（2）利用上水平运输大巷的配风巷作为过渡时 期下水平的回风巷；
（3）采用分组集中大巷的矿井，可利用上水平 上部分组集中大巷为下水平上煤组回风。
技术措施
•(三）过渡时期的
3
4
1
2
感谢下 载
淮南毕家岗一水平 （-90m）共建7对小斜 井，二水平延深新开一 对斜井阜新平安矿浅部 片盘斜井群，深部新开 立井集中开采。
三、生产水平过渡时 期的技术措施
过渡时期：
上、下两
个水平同
时生产。
增加了提升、通风和排水 的复杂性。 应采取恰当的技术措施
煤矿开采基础知识
F
B C
向
O 倾向
走
α
N'
G
A
DNΒιβλιοθήκη H煤层的分类• 近水平煤层 地下开采时倾角8°以下的煤 层；露天开采倾角5°以下的煤层。
• 缓倾斜煤层 地下开采时倾角8°～25°的 煤层；露天开采时倾角5°～10°的煤层。
• 倾 斜 煤层 地下开采时倾角25°～45°的 煤层；露天开采时倾角10°～45°的煤层。
井田划分
一、二、三、四—阶段；Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ— 采区；
1、2、3—区段煤矿开采基础知识；h—阶段斜长； H—水平高度 1、2、3、4、5—井田
图 一个开采水平开采上、下山两阶段；(倾角小于16度时) 1—主井；2—副井；3—阶段石门；4—阶段运输大巷
J1—上山阶段；J2—下山阶段；Ⅰ、Ⅱ—第一、第二水平
一类是矿井测量图；一类是矿井地质图。
《煤矿安全规程》规定，一个矿井必备以下11种图纸
(1)矿井地质和水文地质图； (2)井上、下对照图； (3)巷道布置图； (4)采掘工程平面图； (5)通风系统图； (6)井下运输系统图；
(7)安全监测装备布置图； (8)排水、防尘、防火注浆、压风、充填、抽放瓦斯等管路
一、矿井开采的基本概念
（一）煤田划分为井田
（二）矿井储量、年产量及服务年限
1 矿井储量是指矿井范围内的煤炭埋藏量。
2 矿井设计年产量又称为矿井年生产能力， 是指矿井在一年内所能生产煤炭的数量
矿井分为特大、大、中、小四种类型
特大型矿井：指生产能力为300、400、500万t/a 及500万t/a以上的矿井；
图2-36 立井斜井综合开拓
（五）煤层群开拓
1．煤层间的联系方式 2．煤层群的分组
第二节 矿井开拓
煤田示例
二、井下巷道分类及作用
为了开采煤炭，从地面向地下开凿通达煤体的一 系列井巷，总称为矿井巷道。 1、按巷道的不同倾角分类 按矿井巷道的倾角不同，可分为垂直巷道、水平 巷道、倾斜巷道三大类，如图3－24所示。 （1）垂直巷道。垂直巷道主要有立井、小立风井 或小井、暗井及溜井等。
井下巷道分类及作用
（3）平硐－立井综合开拓。
图3－22为煤矿平硐－立井综合开拓方式，主 运输利用平硐。由于地面地形的影响，主平硐 长达2KM，加上该矿瓦斯含量大，需要很大的 通风量，利用主平硐进风在技术、经济上都 不合理。为此，另开凿一个立井作为专用进风 井，这样大大缩短通风 线路的长度。另外，该立井延深后还可以担负 后期主平硐水平以下煤 炭的提升任务，将煤提升至平硐后经主平硐外 运。
井下巷道分类及作用
(2)巷道净高的规定。 《煤矿安全规程》规定：主要运输巷和主要风 巷的的净高，自轨面起不得低于２米；采区上 下山和平巷的净高不得低于２米，薄煤层内的 不得低于1.8米。 各类巷道内风速必须符合《煤矿安全规程》 最大、最小允许风速的规定。
二、井田开拓
立井开拓
片盘开拓 斜井开拓
平硐开拓
平硐一般位于煤层的底板或顶板，并交叉于煤层的走 向开掘，如图3－18所示。有时也沿煤层开掘，这主 要取决于煤层的赋存条件和地形条件。平硐一般布置 在山谷一侧，但位置要选择适当，避免洪水淹没平硐。 平硐数目应根据具体条件确定，当煤层上部边界距地 表较近，利用上部边界风井或采区小风井排风时，可 只开拓一个平硐。如果不具备这种条件，为保证矿井 有两个安全出口，必须开掘两个平硐，两个平硐可在 同一标高，也可在不同标高上。
煤矿开采方法
地质可靠程度 查明矿产资源
控制的
推断的
潜在矿产资源
预可采储量（122） 基础储量（122b）
基础储量（2M22）
资源量（2S22） 资源量（332）
资源量（333） 资源量（334）？
注：表中（111~334）第 1 位表示经济的，1=经济的 2M=边际经济的 2S=次边际经济 的 3=内蕴经济的？=经济意义未定的。第 2 位表示可行性评价阶段，1=可行性研究 2= 预可行性研究 3=概略研究。第 3 位表示地质程度，1=探明的 2=控制的 3=推断的 4= 预测的。B=未扣除设计、采矿损失的可采储量
在阶段范围内，沿走向把阶段划分为若干块断，每 一段称为采区。采区有独立的运输和通风系统。
通常沿煤层倾斜划分为若干区段，每个区段布置一 个采煤工作面。区段的斜长等于工作面长度、运输 巷和回风巷与煤柱宽度的总和。
近水平煤层沿煤层主要延展方向布置水平大巷，水 平大巷两侧布置采掘区，每个采掘区叫一个盘区。
石门：与煤层走向垂直或斜交的开拓的水平岩石巷道。 采区上山：服务于一个采区的倾斜巷道。
采区下山：由运输大巷向下，沿煤岩层开掘的为一个采区服务的倾 斜巷道。
3：绘图说明矿井主要生产系统及主要巷道名称 。见书P6 P7 P8 P9
4：煤田划分井田要考虑哪些主要因数？
1、充分利用自然条件： 1）利用大的河流、湖泊、国铁、桥梁等； 2）地质构造：大的断层、褶曲向、背斜轴线； 3）煤层倾角急剧 变化地带； 4）不同煤质和煤种分布规律，分提分运； 5）地形、 地物、便于外接国铁； 6）层间距。 2、合理的走向长度： 1）矿 井储量和开采范围要合理； 2）要保证井田要有合理的走向长度: 小型矿井井田走向 ＞1 . 5 km ；中型矿井井田走向 ＞4 km ；大 型矿井井田走向 > 7 15 km。 3、照顾全局：与相邻井田、生产 矿井与建新井、浅部井与深部井、地下矿井与露天矿井。4、留有 余地：为矿井将来挖潜改造留有余地，留后备区。5、安全经济效 果好。
煤矿开采的基本
2、井田要有合理的尺寸
矿井储量和开采范围要合理 要保证井田要有合理的走向长度 小型矿井井田走向 ＞1 . 5 km 中型矿井井田走向 ＞4 km 大型矿井井田走向 > 7 km
3、充分利用自然条件
1）利用大的河流、湖泊、国铁、桥梁等； 2）地质构造：大的断层、褶曲向、背斜轴 线； 3）煤层倾角急剧变化地带； 4）不同煤质和煤种分布规律，分提分运； 5）地形、地物、便于外接国铁； 6）层间距。
倾斜巷道
斜井 —在地层中开凿的直通地面的倾斜巷道 主斜井 用于提升煤炭 副斜井 用于行人、提升矸石、通风
上下山采区
上山采区 — 位于开采水平以上的采区 下山采区 — 位于开采水平以下的采区 上山 — 位于开采水平以上，为本水平或采 区服务的倾斜巷道。 下山 —位于开采水平以下，为本水平或采区 服务的倾斜巷道。
二、人为划分井田的方法
1、 划分：相邻矿井以某垂直面为界， 沿境界线各留井田边界煤柱。
I
×
+0
+
一矿
+
+
+
二 矿
×
+
×
1
+
+
+
- 300 +
+
+
+
+
+ +
×
2
三 矿
- 600
×
近水平煤层垂直划分
m1 m2 m1m 3 m2 m3
+ +
+ +
+
+
+
+
人为划分井田的方法
2、水平划分：以一定标高的煤层底板等高 线为界，并沿此留边界煤柱。
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矿井开拓
一、煤田、井田
1. 煤田划分为井田
在同一地质时期生成的大面积含煤地带称为煤田。
煤田的范围很大，面积由数十至数千平方公里，煤的储量由几亿到几百亿吨。
一个大的煤田通常由几个或十几矿开采，划归一个矿井进行开采的煤田通常称为井田（或矿田）。
井田的边界多以大断层等自然条件进行划分。
2. 矿井储量与可采储量
井田范围的大小，决定了矿井的煤炭储量和开采条件，是建设矿井的基本根据。
井田范围内煤炭的埋藏量称为矿井储量，矿井储量中工业储量只有一部分能够采出，这部分储量叫做可采储量。
3. 矿井井型与服务年限
矿井生产能力指矿井一年内能生产煤炭的产量，又称为矿井年产量或井型。
矿井范围内可采储量按矿井设计生产能力计算其可生产年限，称为矿井设计服务年限。
我国目前按设计生产能力把煤矿分为大、中、小三种类型，每种类型又分为若干个等级，目前我国井型系列如表2-2-1所示。
表2-2-1 矿井井型和服务年限
二、井田再划分
煤田划分为井田后，每一个井田的面积仍然比较大，为便于开采，还必须将井田再划分为若干较小的区、段，以便有计划的按一定顺序进行开采。
1. 井田划分为阶段
开采缓倾斜、倾斜和急倾斜煤层时，通常沿煤层倾斜方向，按一定标高，将井田划分为若干长条部分，每一个长条部分称为阶段，如图2-2-1所示。
阶段大小一般用阶段斜长或阶段垂高来表示，它的走向长度等于井田走向全长。
第三阶段第二阶段
第一阶段
-800-500-300-150第四阶段
图2-2-1 井田划分为阶段
H-阶段垂高；h-阶段斜长
阶段与阶段之间以水平面分界，分界面又称为水平面。
布置有主要运输大巷和井底车场，担负该水平开采范围内主要运输和提升任务的水平称为开采水平。
水平常用该处标高、开采顺序和用途来表示，如图2-1中的－150、－300、－500、－800水平，又称为第一水平，第二水平以及运输水平、回风水平等。
阶段的开采顺序一般是自上而下依次进行的，在开采第二阶段时，第一阶段的运输水平可变为第二阶段的回风水平。
一个井田如果只有一个开采水平，称为单水平开拓，它适用煤层倾角在16°以下，井田倾斜长度较小的矿井；当用两个以上开采水平来开采井田时，称为多水平开拓。
从技术经济的角度考虑，一个矿井最好用一个开采水平来保证矿井的年产量，这样生产组织、技术管理简单，技术经济指标较好。
2. 阶段内的布置
阶段内的布置有连续式、分区式和分带式三种。
⑴ 连续式
当阶段内的走向长度和倾斜长度都较小时，可在井田的每一翼沿阶段倾斜全长布置一个回采工作面，并且回采工作面可以由井田中央向井田边界推进（连续前进式开采），或者从井田边界向井田中央推进（连续后退式开采），这种布置称为连续式布置如图2-2-2所示。
a
b
图2-2-2 阶段内的连续式布置方式
a-连续前进式开采；b-连续后退式开采
⑵ 分区式
当阶段的走向长度和倾斜长度都较大时，在阶段范围内，沿走向把阶段划分为若干部分，每部分长度约为600～1200m ，沿倾斜的长度等于阶段斜长，在其中有独立的通风和运输系统，这样的每个部分称为采区，这种布置称为分区式布置，如图2-2-3所示。
第一阶段第二阶段第三阶段
第四阶段采
区
图2-2-3 阶段内的分区式布置方式
H-阶段垂高；h-阶段斜长
由于采区斜长仍然较大，有时长达1000～1500m 以上，实际生产中又将采区沿倾斜划分成若干长条部分，称为区段，在区段内布置回采工作面。
采区的开采顺序一般是从井田中央向边界依次开采，称为采区前进式。
⑶ 分带式
在阶段内不再划分采区，而沿煤层走向划分成许多个可以分别布置一个采煤工作面的倾斜长条，称为分带。
在分带内，采煤工作面沿煤层倾斜方向由下而上（仰采）或由上而下（俯采）连续推进，这种布置称为分带式布置，如图2-2-4所示。
图2-2-4 阶段内的分带式布置方式
J 上、J 下-上、下山阶段；D 1～D 6-分带
三、矿井开拓方式
在每个井田范围内，为了合理地把煤炭从地下开采出来，从地面向井下开掘一系列通向煤体的井筒和巷道，称为矿井开拓。
井筒的形式（立井、斜井、平硐）、开拓巷道的布置和矿井的通风运输方式，叫做矿井开拓方式。
通常以井筒形式为主要依据，将矿井开拓方式分为斜井开拓、立井开拓、平硐开拓和综合开拓。
㈠ 斜井开拓
斜井开拓是指主、副井均为斜井，并通过一系列巷道到达煤层的一种开拓方式。
斜井开拓是目前常用的一种开拓方式。
根据井筒位置和开拓巷道布置方式的不同，斜井开拓主要分为片
盘斜井开拓和斜井分区式开拓两种。
1. 片盘斜井开拓
片盘斜井开拓是斜井开拓中最简单的形式，它是将整个井田沿倾斜方向划分成若干阶段，每个阶段为一个片盘，片盘内沿倾斜布置一个采煤工作面。
在井田走向的中央由地面向下沿煤层开凿一对斜井，并以井筒为中心由上向下分片盘逐段开采。
2. 斜井分区式开拓
当井田划分为阶段或盘区时，利用斜井集中开拓，称为斜井分区式开拓，也称集中斜井开拓。
若斜井划分为一个水平开采，称斜井单水平分区式开拓；若井田划分为多个水平开采，称为斜井多水平分区式开拓。
㈡立井开拓
立井开拓是指主、副井均为立井，并通过一系列巷道到达煤层的一种开拓方式。
通常主井用箕斗提升，副井用罐笼。
我国煤矿多采用立井单水平分区开拓和立井多水平分区开拓。
兖矿集团除外省开发矿井外，大都是采用立井开拓方式。
1. 立井单水平开拓
立井单水平开拓是将井田沿倾斜方向划分为成两个阶段，在两个阶段之间设置一个水平，为整个井田的两个阶段服务，在水平以上的阶段为上山阶段，在水平以下的阶段为下山阶段。
2. 立井多水平开拓
立井多水平开拓是利用两个或两个以上水平来开采整个井田。
按开拓水平服务的阶段布置方式不同，可分为多水平上山开拓、多水平上下山开拓和多水平混合式开拓。
㈢平硐开拓
平硐开拓是指利用水平巷道由地面直接进入，通过一系列巷道到达开采煤层的开拓方式。
平硐的布置取决于地形条件与煤层赋存状态。
平硐沿煤层走向掘进的称走向平硐；与走向斜交（或垂直）称斜交（或垂直）平硐。
㈣综合开拓
一般情况下，矿井开拓的主、副井都是用同一种井硐形式。
为充分发挥上述三种开拓方式优点，可以采用其中的两种或三种方式来开拓一个井田，这种开拓方式称为综合开拓。
综合开拓的方式是多种多样的，可能的组合方式有：平硐—立井、平硐—斜井、斜井—立井、立井—斜井—平硐等几种形式。
四、矿井巷道的分类
㈠按巷道在生产中的用途划分
矿井巷道按其作用和服务范围可分为开拓巷道、准备巷道和回采巷道三类。
1. 开拓巷道
开拓巷道是为全矿井、一个开采水平或两个以上采区服务的巷道。
矿井开拓巷道的类型有以下几种：
⑴平硐：直接与地面相通的水平巷道。
⑵斜井：直接与地面相通的倾斜巷道。
⑶立井：直接与地面相通的直立巷道。
⑷井底车场：井下主要运输巷道和井筒连接处的一组巷道和硐室的总称。
⑸石门：穿过各岩层掘进的并与煤层走向垂直或斜交的水平巷道。
⑹主要运输及回风大巷：沿走向掘进，供全矿井或某一个水平运输、回风用的水平巷道，多数开掘在岩层内，也可开掘在煤层内。
2. 准备巷道
准备巷道是为一个采区服务的巷道，主要有以下几种类型：
⑴采区上山：在运输大巷向上沿煤、岩层开凿的倾斜巷道。
按用途和装备分为：运输机上山、轨道上山、通风上山和人行上山等。
⑵采区下山：在运输大巷向下沿煤、岩层开凿的倾斜巷道。
按用途和装备分为：运输机下山、轨道下山、通风下山和人行下山等。
⑶联络巷：贯通大巷和顺槽或贯通两个顺槽的巷道。
⑷溜煤眼：溜煤小井、采区煤仓。
3. 回采巷道
回采巷道是为一个采煤工作面服
务的巷道，主要有以下几种：
⑴回风巷道：一般指供采煤工作
面回风和运煤用的巷道。
⑵进风巷道：一般指供采煤工作
面进风和运料用的巷道。
⑶切眼：为布置采面设备，形成
生产系统而掘出的贯通回风与进风的巷道。
各种巷道的位置关系如图2-2-5所示。
图2-2-5 矿井各种巷道位置示意图
1-立井；2-小立风井；3-暗井；4-溜井；
5-平硐；6-石门；7-煤门；8-平巷；
㈡按巷道的空间形态划分9-斜井；10-上山；11-下山
1. 垂直巷道
垂直巷道主要有立井、暗立井、溜井等。
2. 水平巷道
水平巷道主要有平硐、平巷、石门、煤门等。
3. 倾斜巷道
倾斜巷道主要有斜井、暗斜井、上山、下山等。